10kW数字调制广播发射机射频、双频共塔系统故障分析与处理

李佩钟

宁夏广播电视台传输发射中心彭阳转播台在双机并机的基础上，去年又增加了5套调频全频段发射机，下文将双机并机和增加立体声广播的射频系统和双频共塔系统及两例典型故障进行分析和说明。

1 射频系统

TSD-10数字调制发射机射频系统的主要功能是产生高稳定的载频信号，并逐级放大，最后在数字音频编码信号的作用下，进行大功率的模数（D/A）转换，产生具有量化台阶的调幅波。然后，由带通滤波器进行光滑处理，滤除不需要的音频频带处的各种杂散信号得到典型的振幅调制的射频波输出。

如图1所示，射频系统包含：射频激励原（A17）、缓冲放大板（A16）、前置驱动板（A40）、驱动放大级（A41-A43）、驱动合成母板（A14）、驱动分配板（A15）、驱动电源调压板（A22）、射频功率放大版（A44-A91）、射频功率合成母板（A18-A20）、射频多用表板（A23）、带通滤波器、输出调配网络、射频输出取样（A26）、射频输出监测器（A27）。

图1 TSD-10数字调制中波发射机射频系统方框图

根据宁夏广播电视台传输发射中心彭阳转播台双机并机和全频段五套调频立体声调频机的开播就射频激励源做以下分析和说明。

1.1 射频激励源（又称射频震荡板）

射频激励源又称射频震荡板（见图2），是为了发射机提供所需要的工作载频的射频信号源，同时，为了双机并机的工作方式或调幅立体声广播提供射频激励信号的输入输出接口、发生驻波比故障时作保护性激励源切换使用。

器的输出信号作为基准信号的锁相环频率合成器，它的频率精度和频率稳定度均大于10-8，频率间隔为9kHz，其频率范围涵盖整个中波频段，射频激励器安装在主机柜右侧下方。

1.2 射频激励源的工作原理

在没有外部射频激励信号输入时，发射机利用自有的高稳定的锁相环频率合成器产生的载波信号作为发射机的激励信号。

当有外部激励信号输入时，输入电平检测电路发出切换指令，模拟开关N7A/C将外部激励作为发射机的载波信号送出。

当发生电压驻波比故障时，模拟开关N7B/D，将作出反应，将发射机输出网络的取样载波信号作为封锁功放期间的射频激励送出，保持功放模块射频输入/输出相位的一致性，进而保证发射机的安全。

输出检测单元只能判断的射频激励源是否有射频脉冲输出，当激励源输出“高”或“低”电平时，检测电路都将作为故障信号送入监测显示器，进行保护工作。

射频激励源的频率设定，是通过设定三个微型开关S2（百）、S3（+）、S4（个）的“8，4，2，1”码的位置实现的。

射频激励源的射频输出为4.5Vpp方波。

图2 TSD-10 射频激励器

图3 双频共塔

工作电源：+22V非稳压电源输入到板上，3个三端稳压器产生+9V、+12V、和+15V电源。

1.3 故障处理

宁夏广播电视台传输发射中心彭阳转播台“中国之声”主发射机在运行工程中，信源无调幅度，倒换检波盒“2”恢复正常。检查检波盒“1”时，发现检波盒内检波二极管已经烧坏，换管后安装试机正常，有打雷时就出现这种现象，反复几次，后经过故障分析，调整槽路，再没有出现过这种情况。

2 双频共塔中波天馈线系统线路分析及典型故障

双频共塔中波天馈线系统线路如图3所示，其步骤如下。

第一，将阻塞网络并联L.C调试在阻塞信号中心频率的谐振点上，对陷波网络，先将并联L.C部分调试在主路信号中心频率的谐振点上，此时并联谐振对主路信号呈高阻抗，对邻频该网络呈失谐状态而具有容抗或感抗，此时只调试与并联部分相串联的L或C，使其串联谐振在邻频点上，这时整个串并联网络对干扰的邻频信号呈旁路接地而滤除，而又使主路信号不受影响。

第二，在调试好阻塞网络和陷波网络后，再调试匹配网络，此时阻塞、陷波网络不宜在作调整，仅对匹配网络作调试。

第三，匹配网络理应在其他网络之后，而本例恰在陷波网络之前。

第四，在建双频共塔时，一般在天线的底部加上串联和并联的电抗元件，组成T型网络，这种网络被称为预调网络或天线底负荷，加上预调网络的原因是：在发射机一塔双频工作时，当需要共塔的两塔频率间隔较远时，拉线铁塔的底部2个频率的天线实部电阻Ra相差较大，2个输入的阻抗模值也就相差很大，且天线越低会越明显，如果把2个信号直接从天线底部分开，则可能其中一路阻塞网络的视在功率很大，匹配网络的视在功率也就很大，这样不但加大了损耗，还增加了很多其他不稳定的因素。理论证明，当双塔工作的两个频率的输入阻抗模值相等时，2个阻塞网络的视在功率最小。所以，要在天线底部加上L、C预调网络，在2个工作频率的阻塞网络处改变2个频率的天线输入阻抗，降低双工网络的视在功率，使共塔双频的塔底电压接近。

故障处理：在去年冬天，一次大规模的降雪，半夜凌晨突然“中国之声”“宁夏新闻”两部正在运行的10kW中波发射机出现天线驻波比红灯告警，同时伴随掉高压，复位后还加不上去，无法恢复，检查发射机内没有故障，但是天线零位值很大，紧急巡查天馈线、天调室，发现放电球因大雪导致中间间隙已被短路，待紧急清除积雪，天线驻波比红灯告警解除，高压可以升上去，一切恢复正常。

[1]解苏汉.DX中波发射机与天馈网络[M].西安:陕西科学技术出版社,2013.